激光切割機(jī)器人

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1、湖南大捷智能裝備有限公司 激光切割機(jī)器人 簡(jiǎn)介 激光切割設(shè)備的價(jià)格相當(dāng)貴，約 150萬(wàn)元以上。隨著眼前儲(chǔ)罐行業(yè)的不斷發(fā)展，越 來(lái)越多的行業(yè)和企業(yè)運(yùn)用到業(yè)進(jìn)入到了儲(chǔ)罐行業(yè)。 但是，由于降低了后續(xù)工藝處理的成 本，所以在大生產(chǎn)中采用這種設(shè)備還是可行的。 由于沒(méi)有刀具加工成本，所以激光切割設(shè)備也適用生產(chǎn)小批量的原先不能加工的各 種尺寸的部件。激光切割設(shè)備通常采用計(jì)算機(jī)化數(shù)字控制技術(shù) （CNC）裝置。采用該裝置 后，就可以利用電話線從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) （CAD）工作站來(lái)接受切割數(shù)據(jù)。 原理 激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、 汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)，

2、同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)將工 件割開(kāi)。激光切割屬于熱切割方法之一。 分類(lèi) 激光切割可分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷 裂四類(lèi)。 1） 激光汽化切割 利用高能量密度的激光束加熱工件，使溫度迅速上升，在非常短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到材料 的沸點(diǎn)，材料開(kāi)始汽化，形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大，在蒸氣噴出的同時(shí)，在 材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時(shí)需要很大的功率和功率 密度。 激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料 （如紙、布、木材、塑料和橡皮等） 的切割。 2） 激光熔化切割 激光熔化切割時(shí)，用激光加熱使金屬材

3、料熔化，然后通過(guò)與光束同軸的噴嘴噴吹非 氧化性氣體（Ar、He、N等），依靠氣體的強(qiáng)大壓力使液態(tài)金屬排出，形成切口。激光熔 化切割不需要使金屬完全汽化，所需能量只有汽化切割的 1/10。 激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割，如不銹鋼、鈦、鋁 及其合金等。 3） 激光氧氣切割 激光氧氣切割原理類(lèi)似于氧乙炔切割。它是用激光作為預(yù)熱熱源， 用氧氣等活性氣 體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用，發(fā)生氧化反應(yīng)，放出大量的氧 化熱;另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出，在金屬中形成切口。由于切割 過(guò)程中的氧化反應(yīng)產(chǎn)生了大量的熱，所以激光氧氣切割所需要的能量只

4、是熔化切割的 1/2，而切割速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦 鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。 4）激光劃片與控制斷裂 激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進(jìn)行掃描， 使材料受熱蒸發(fā)出 一條小槽，然后施加一定的壓力，脆性材料就會(huì)沿小槽處裂開(kāi)。激光劃片用的激光器一 般為Q開(kāi)關(guān)激光器和C02激光器。 控制斷裂是利用激光刻槽時(shí)所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布， 在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應(yīng) 力，使材料沿小槽斷開(kāi)。 特點(diǎn) 激光切割與其他熱切割方法相比較，總的特點(diǎn)是切割速度快、質(zhì)量高。具體概括為 如下幾個(gè)方面。 ⑴切割質(zhì)量好 由于激光光斑小、能量密度高、切

5、割速度快，因此激光切割能夠獲得較好的切割質(zhì) ① 激光切割切口細(xì)窄，切縫兩邊平行并且與表面垂直，切割零件的尺寸精度可達(dá) 0.05mm ② 切割表面光潔美觀，表面粗糙度只有幾十微米，甚至激光切割可以作為最后一 道工序，無(wú)需機(jī)械加工，零部件可直接使用。 ③ 材料經(jīng)過(guò)激光切割后，熱影響區(qū)寬度很小，切縫附近材料的性能也幾乎不受影 響，并且工件變形小，切割精度高，切縫的幾何形狀好，切縫橫截面形狀呈現(xiàn)較為規(guī)則 的長(zhǎng)方形。激光切割、氧乙炔切割和等離子切割方法的比較見(jiàn)表 1,切割材料為6.2mm 厚的低碳鋼板。 ⑵切割效率高由于激光的傳輸特性，激光切割機(jī)上一般配有多臺(tái)數(shù)控工作臺(tái)，整 個(gè)切割過(guò)程可

6、以全部實(shí)現(xiàn)數(shù)控。操作時(shí)，只需改變數(shù)控程序，就可適用不同形狀零件的 切割，既可進(jìn)行二維切割，又可實(shí)現(xiàn)三維切割。 ⑶切割速度快 用功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板，切割速度可達(dá)600cm/min;切割5mm 厚的聚丙烯樹(shù)脂板，切割速度可達(dá)1200cm/min。材料在激光切割時(shí)不需要裝夾固定， 既 可節(jié)省工裝夾具，又節(jié)省了上、下料的輔助時(shí)間。 ⑷非接觸式切割 激光切割時(shí)割炬與工件無(wú)接觸，不存在工具的磨損。加工不同形狀的零件，不需要 更換“刀具”，只需改變激光器的輸出參數(shù)。激光切割過(guò)程噪聲低，振動(dòng)小，無(wú)污染。 ⑸切割材料的種類(lèi)多 與氧乙炔切割和等離子切割比較，激光切割材料的種類(lèi)多，包括金屬、非金屬、金 屬基和非金屬基復(fù)合材料、皮革、木材及纖維等。但是對(duì)于不同的材料，由于自身的熱 物理性能及對(duì)激光的吸收率不同，表現(xiàn)出不同的激光切割適應(yīng)性。采用 C02激光器，各 種材料的激光切割性能。 ⑹ 缺點(diǎn)激光切割由于受激光器功率和設(shè)備體積的限制，激光切割只能切割中、小 厚度的板材和管材，而且隨著工件厚度的增加，切割速度明顯下降。 激光切割設(shè)備費(fèi)用高，一次性投資大。